Посмотрите также другие разделы нашего сайта!!!

Литература
много книг по нефти и газу

Программы нефтегазового комплекса

Медиафайлы про нефть

Анекдоты про нефтяников

Знакомства для буровиков

Всё про нефть и газ / Литература(каталог книг)

ВНИМАНИЕ

В текстах книг представленных на сайте в интернет формате очень много ошибок, не читаются рисунки, графики разбиты, это связанно с некачественной перекодировкой конвекторов из PDF формата и HTML.

Если Вам необходимы качественный текст с рисунками и графиками - то скачиваите книги с нашего сайта в формате PDF.

ссылка для скачивания книги или главы в формате PDF находится внизу страницы.

анекдоты

программы

истории

Выпуск 7. Инструмент для отбора керна.

7.1. Керноприемные устройства.

7.2. Турбобур для отбора керна типа 2УКТ-172/40.

7.3. Сверлящий керноотборник типа КС 140-130.

Выпуск 7. Инструмент для отбора керна.

7. 1. Керноприемные устройства.

Для бурения с отбором керна выпускаются керноприемные устройства, применяемые при различных по физико-механическим свойствам горных породах и условиях бурения:

- серия "Недра" - для неосложненных условий бурения скважин;

- серия "Кембрий" - для условий бурения в рыхлых слабосцементиро-ванных и трещиноватых породах;

- серия "Силур" - для бурения в осложненных осыпями и обвалами условиях;

- серия "Тенгиз" - для бурения в условиях, осложненных нефтегазоп-роявлениями и поглащениями промывочной жидкости в породах с высокими коллекторскими свойствами.

- серия "Риф" - для отбора керна из отложений рыхлых, сыпучих, сильно трещиноватых, в том числе, рифогенных горных пород с высокими коллекторскими свойствами роторным способом;

- серия "МАГ" - для отбора керна в интервалах залегания твердых консолидированных и абразивных горных пород, в том числе из пород кристаллического фундамента турбинным способом.

Общий вид керноприемных устройств большинства серий однотипен и приведен на рис. 7.1, который состоит из корпуса 3 и керноприемника 4. Керноприемник вверху подвешен на регулировочной головке 1 и оснащен узлом подшипников 2, предотвращающим его вращение, а внизу оснащен кернорвателями различной конструкции (цанговые и лепестковые в различном сочетании).

Керноприемные устройства отечественного производства имеют преимущества по сравнению с известными зарубежными аналогами. Наиболее существенным преимуществом является конструкция регулировочной головки 1 (см.рис.7.1.): требуемый зазор между башмаком кернорвателя и бурильной головкой достигается без извлечения керноприемника и его подвески, что экономит время вспомогательных работ на буровой и повышает безопасность труда персонала. Корпус 3 и керноприемник 4 изготавливаются из цельнотянутых легированных стальных труб. Специальная обработка корпуса снижает интенсивность износа и повышает срок службы соединений. Конструкция узла подшипников 2 подвески предотвращает вращение керноприемника. Другим существенным преимуществом является эжектор, использование которого вместо шара 5 позволяет обеспечить высокий процент выноса керна за счет создания в керноприемнике обратной промывки.

Схема керноприемного устройства серии "МАГ" приведена на рис. 7.2.

Керноприемные устройства "Недра" и "Силур" могут использоваться в одно- и многосекционной сборке длиной 8, 16, 24 м и более.

Изготавливаются также и другие модификации керноприемных устройств, являющиеся аналогом устройства серии "Недра", в том числе,

под названием "керноотборники изолирующие модернизированные" типа "КИМ" (рис.7.3),

Для отрыва и удержания керна различных по составу и свойствам горных пород отечественной промышленностью выпускаются различные виды компановок кернорвателей, основные виды которых приведены на рис. 7.4.

Компановки вида КЦР-7 и КЦР-9 включают цанговый и рычажный рватели. Для более эффективного отрыва керна при бурении в твердых монолитных породах рычажковый рватель КЦР-7 выполнен с эксцентричной обоймой и рычажками переменной высоты (см. рис.7.4.). В зависимости от условий бурения и механических характеристик разбуриваемых пород в компановках кернорвателей КЦР-7 и КЦР-9 может быть установлено как по одному цанговому или рычажковому рвателю, так и их комбинации, показанные на рис. 7.4.

Кернорватель типа Р26 имеет вращающуюся быстроразъемную обойму с рычажками, почти полностью перекрывающими керноприемную полость после отрыва керна. Такое конструктивное исполнение позволяет сохранять при подъеме керн, получаемый при бурении даже весьма трещиноватых пород, перемежающихся рыхлыми, размываемыми промывочной жидкостью и разрушаемыми вибрациями керноотборного инструмента породами.

Представленные виды компановок кернорвателей и их модификации успешно применяются с керноотборными снарядами при бурении алмазными и шарошечными бурильными головками.

Все вышеописанные устройства могут быть использованы на различных глубинах при любых реальных температурах и режимах бурения.

С керноприемными устройствами может быть поставлен любой набор бурильных головок и кернорвателей, обеспечивающих работу в широком диапазоне геолого-технических условий и поэволяющих отбирать керн в породах от мягких неконсолидированных (рыхлые пески) до крепких и абразивных (кварциты).

Основная номенклатура и технические параметры керноприемных устройств приведены соответственно в таблицах 7.1. и 7.2.

Кроме того, отечественной промышленностью изготавливаются и другие специальные керноприемные устройства:

- устройство керноприемное "Структура" УКС-178/60-80, предназначенное для бурения морских исследовательских и инженерно-геологических скважин диаметром 212,7 мм с отбором керна из нелитифицированных донных отложений (илов и т.п.) диаметром 57 мм способом динамического гидровдавливания в породу пробоотборной трубы и отбором керна диаметром 80 мм роторным способом; схема керноотборного устройства "Структура" в сборе и в работе приведена на рис. 7.5. (а, б) ;

- комплекс инструментов для бурения с отбором керна в горизонтальных скважиннах (рис.7.6.);

- керноотборные устройства с принудительным отрывом керна от забоя и полным перекрытием торца керноприемника типа КИМ и КГТИ, позволяющие отбирать керн с сохранением пластового давления.

Устройство "Структура" УКС-178/60-80 состоит из корпуса и сменных съемных грунтоносок: гидравлического поршневого пробоотборника (ГПП) и

керноприемника для роторного бурения. В состав ГПП (см. рис. 7.5) входят полированный шток 4 и подвижная часть, вкдючающая в себя пробоот-борную трубу 2, к верхнему концу которой присоединен силовой поршень 5, а к нижнему - породоразрушающий наконечник и кернорватель. Для удобства извлечения и обработки керна, а также снижения коэффициента трения (сопротивления движению керна в трубе) внутри трубы 2 размещается пластиковый вкладыш (на рисунке не показан). Подвижная часть ГПП крепится на штоке срезными штифтами 6.

Собранный ГПП сбрасывается в бурильные трубы. Дойдя до низа бурильной колонны, ГПП размещается в корпусе 3 - толстостенной трубе с полированной внутренней поверхностью, верхний конец которой присоединен к бурильной колонне 7, а книжнему концу крепится бурильная головка 1. При этом силовой поршень 5 перекрывает все кольцевое пространство между внутренней поверхностью корпуса и штоком.

После посадки ГПП в корпусе включают буровые насосы и начинают закачивать воду в бурильную колонну. При достижении над поршнем давления, соответствующего усилию среза штифтов, они разрушаются и пробоот-борная труба под действием давления над поршнем с высокой скоростью начинает перемещаться вниз и внедряется в породу. После извлечения ГПП на тросе интервал, из которого отобран керн, разбуривается вращением бурильной колонны или просто размывается. В случае необходимости можно продолжить отбор керна, начинная с той отметки, до которой отобран керн в предыдущем рейсе с использованием ГПП или съемного керноприем-ника для роторного способа бурения.

Устройство керноприемное "Структура" эксплуатируется в компановке с серийными бурильными головками любых типов размерами 212,7/80 мм.

Техническая характеристика устройства типа "Структура"УКС-178/60-80 приведена в таблице 7.3.

Комплекс инструментов для бурения с отбором керна в горизонтальных скважиннах представляет собой комплекс специальных технических средств, включающий бурильную головку, керноприемное устройство и шарнирнную муфту-центратор (см. рис. 7.6.).

Бурильная головка, как правило, шарошечная, разработана специально для условий бурения с отбором керна в горизонтальных участках скважин. Она снабжена оригинальными элементами, обеспечивающими чистоту керноприемника до начала отбора керна и предохранение от размыва керна в процессе бурения.

Керноприемный снаряд, включающий корпус и керноприемник, содержит устройства, центрирующие керноприемник в корпусе и предотвращающие вращение керноприемника при поступлении керна. Керноприемник снаряда обеспечивает беспрепятственное заполнение его керном. Шарнирная муфта-центратор служит для присоединения керноотборного инструмента к гидравлическим забойным двигателям. Оригинальная конструкция ее обеспечивает спуск инструмента в скважины с малым радиусом искривления и устойчивый процесс бурения.

Состав и показатели работы комплекса приведены в таблице 7.4.

7. 2. Турбобур для отбора керна типа 2УКТ - 172/40.

Турбобур типа 2УКТ-172/40 со сменным керноприемником предназначен для бурения нефтяных и газовых скважин диаметром 187,3 и 190,5 мм с отбором керна диаметром 40 мм.

Турбобур разработан на базе турбобура с плавающими статорами и состоит из трех турбинных и одной шпиндельной секции. Длина турбобура 26,485 м, керноприемной полости - 17,085 м). Энергетическая характеристика турбобура типа 2УКТ-172/40 приведена в таблице 7.5.

7. 3. Сверлящий керноотборник типа КС 140 - 130.

Сверлящий керноотборник типа КС140-130 предназначен для отбора керна в необсаженных скважинах и в обсаженных колоннами диаметром 168 мм.

Телескопический бур позволяет производить отбор образцов длиной 130 мм и диаметром 16 мм, а также длиной 95 мм и диаметром 22 мм. В качестве рабочего инструмента используется твердосплавная или алмазная коронка. Керноотборник оборудован системой автономной промывки с производительностью 2 дм3/мин.

Техническая характеристика сверлящего керноотборника типа КС140-130 приведена в таблице 7.6.

Таблица 7.1. Номенклатурный ряд керноприемных устройств.

Диаметр
скважины,
мм
Серия комплекса керноотборного инструмента

НЕДРА
КЕМБРИЙ
СИЛУР
ТЕНГИЗ

138,1 - 139,7
УКР-122/52
УКР-122/67 УКР-127/67
УКР-114/52
-

158,7 - 165,1
УКР-138/67
-
-
-

187,3 - 190,5
УКР-164/80
УКР-172/100
УКР-146/80

212,7 - 215,9
УКР-164/80
УКР-172/100
УКР-146/80
УКР-185/100

269,9 - 311,1
УКР-203/100 УКР-240/100
-
-
-

Разработчик и поставщик: OАО НПО "Буровая техника" - ВНИИБТ,
113114, Россия, г.Москва, ул.Летниковская, 9,
телетайп 112168 ДОЛОТО, факс.(095) 2353000, тел.(095) 2360170

Продолжение

Продолжение таблицы 7.1. Номенклатурный ряд керноприемных устройств.

Диаметр
скважины,
мм
Серия комплекса керноотборного инструмента

РИФ
МАГ
ЛАЙНЕР

138,1-139,7
-
-
-
-

158,7-165,1
-
-
-
-

187,3-190,5
-
-
-
УКР-172/80-100

212,7-215,9
УКР-195/120
МАГ-195/60
МАГ-ЗУ-195/60
УКР-172/80-100

269,9-311,1
УКР- 195/120
МАГ-195/60
МАГ-ЗУ-195/60
-

Разработчик и поставщик: OАО НПО "Буровая техника" - ВНИИБТ,
113114, Россия, г.Москва, ул.Летниковская, 9,
телетайп 112168 ДОЛОТО, факс.(095) 2353000, тел.(095) 2360170

 Таблица 7.2. Технические параметры керноприемных устройств.

Серия комплекса керноотборного инструмента
"НЕДРА" ("УРАЛ")

Шифр керноприемника
УКР-122/52
УКР-138/67
УКР1 -164/80
УКР-164/80
УКР -203/100 (УКР -240/100)

Наружный диаметр корпуса, мм
122
138
164
164
203 (240)

Диаметр бурильной головки, мм
139,7
158,7
187,3 и 212,7
187,3 и 212,7
269,9 (295,3)

Диаметр керна, мм
52
67
80
80
100

Длина устройства,мм
18190
15943
8180
15635
16210

Длина керноприемника, мм
16200
13775
7300
14300
14835

Кол-во секций, шт
3
2
1
2
2

Масса устройства,кг
1000
1010
812
1569
2300 (3640)

Разработчик и поставщик: OАО НПО "Буровая техника" - ВНИИБТ,
113114, Россия, г.Москва, ул.Летниковская, 9,
телетайп 112168 ДОЛОТО, факс.(095) 2353000, тел.(095) 9596713, 2354433

Продолжение

Продолжение таблицы 7.2. Технические параметры керноприемных устройств.

Серия комплекса керноотборного инструмента
"КЕМБРИЙ"
"СИЛУР"
"ТЕНГИЗ"

Шифр керноприемника
УКР-122/67
УКР-172/100
УКР-114/52
УКР-146/80
УКР-185/100

Наружный диаметр корпуса, мм
122
172
114
146
185

Диаметр бурильной головки, мм
139,7
187,3 и 212,7
139,7
187,3 и 212,7
212,7

Диаметр керна, мм
67
100
52
80
100

Длина устройства,мм
7190
15900
8695
8937
15727

Длина керноприемника, мм
6150
14315
6860
6664
14200

Кол-во секций, шт
1
2
1
1
2

Масса устройства,кг
400
1480
380
620
1530

Разработчик и поставщик: OАО НПО "Буровая техника" - ВНИИБТ, 113114, Россия, г.Москва, ул.Летниковская, 9,
телетайп 112168 ДОЛОТО, факс.(095) 2353000, тел.(095) 9596713, 2354433

Продолжение

Продолжение таблицы 7.2. Технические параметры керноприемных устройств.

Серия комплекса
керноотборного
инструмента
"РИФ"
"МАГ"
"ЛАЙНЕР"

Шифр керноприемника
УКР-195/120
МАГ -2У-195/60
МАГ -3У-195/60
УКР -172/80-100

Наружный диаметр корпуса, мм
195
195
195
172

Диаметр бурильной головки, мм
212,7
212,7
212,7
187,3 и 212,7

Диаметр керна, мм
120
60
60
80-100

Длина устройства,мм
8120
8550
10204
15825

Длина керноприемника, мм (вместимость керна)
6800
(20000)
(20000)
14000

Количество секций, шт.
2
не секционируется
не секционируется
2

Масса устройства,кг
924
885
1345
1180

Разработчик и поставщик: OАО НПО "Буровая техника" - ВНИИБТ,
113114, Россия, г.Москва, ул.Летниковская, 9,
телетайп 112168 ДОЛОТО, факс.(095) 2353000, тел.(095) 2360170

Продолжение

Продолжение таблицы 7.2. Технические параметры керноприемных устройств.

Серия комплекса керноотборного инструмента
КИМ

Шифр керноприемника
КИМ-127х67(52)
КИМ-172х80
КИМ2-172х80
КИМ-195х100
КИМ2-195хЮ0

Наружный диаметр корпуса, мм
127
172
172
195
195

Диаметр бурильной головки, мм
139,7
187,3
187,3
212,7
212,7

Диаметр керна, мм
67(52)
80
80
100
100

Длина устройства,мм
6000
8000
15000
8000
15000

Длина керноприемника, мм
5150
6315
14000
6315
14000

Кол-во секций, шт
1
1
2
1
2

Масса устройства,кг
300
800
1500
1000
1800

Изготовитель: НПП "СибБурМаш", 625031, Россия, г.Тюмень, ул. Дружбы, д. 201,а/я 2997, тел. (3452) 29-74-25, 22-35-06, 22-81-63, факс (3452) 29-74-24, 22-35-06, 22-81-63

 Таблица 7.3. Техническая характеристика устройства типа УКС - 178/60-80

Наименование показателей
УКС-178/60-80

Наружный диаметр корпуса, мм
178

Максимальный диаметр съемных грунтоносок, мм
99

Диаметр керна, мм
57,88

Длина керноприемника, мм
Не менее 2000

Длина керноприемного устройства, мм
Не менее 3800

Рабочее давление при использовании ГПП, МПа
2,0 - 10

Разработчик и поставщик: OАО НПО"Буровая техника"-ВНИИБТ,
113114, Россия, г.Москва, ул.Летниковская, 9,
112168 ДОЛОТО, факс.(095) 9596711, тел.(095) 2360170

 Таблица 7.4. Состав и показатели работы комплекса

технических средств для отбора керна

Состав комплекса
Кол-во шт
Проходка, м
Керновместимость, % к длине компл.
Угол
перекоса,
градус

Бурильная головка
3
8 - 12

Керноприемный снаряд
1

60 - 70

Шарнирная муфта
1


4

Разработчик и поставщик: OАО НПО "Буровая техника" - ВНИИБТ,
113114, Россия, г.Москва, ул.Летниковская, 9,
телетайп 112168 ДОЛОТО, факс.(095) 2353000, тел.(095) 2360170

 Таблица 7.5. Энергетическая характеристика турбобура типа 2УКТ-172/40

Наименование показателей
2УКТ-172/40

Расход буровой жидкости (технической воды), дм3/с
25

Частота вращения вала, с-1
6,7

Вращающий момент, Нм
2000

Перепад давления, МПа
8.5

Разработчик и поставщик: OАО НПО "Буровая техника"- - ВНИИБТ,
113114, Россия, г.Москва, ул.Летниковская, 9,
112168 ДОЛОТО, факс.(095) 2353000, тел.(095) 2360170

 Таблица 7.6. Техническая характеристика сверлящего керноотборника типа КС 140-130

Наименование показателей
КС 140-130

Потребляемая мощность, кВт, не более
2

Напряжение сети, В
380

Частота, Гц
50

Максимальная глубина отбора керна,мм
3500

Диаметр отобранного керна, мм
16 - 22

Длина отобранного керна, мм
90- 130

Количество кернов, отбираемых за один спуск, шт
10

Габаритные размеры, мм:
- длина
- диаметр
2600 140

Масса, кг
105

Изготовитель: НПП "АЗИМУТ",
450062, Башкортостан, г.Уфа, ул.Космонавтов, 1,
162807 ПУЛЬТ, факс.(3472) 431152, тел.(3472) 435509, 609190

 г\

Рис. 7.1.Керноприемное устройство

серии К.

1 - регулировочная головка; 2 - узел

подшипников; 3 - корпус;

4 - керноприемник; 5 - шар.

Рис.7.2. Схема керноприемного устройства со складированием

керна типа МАГ (снаряд магазинного типа). 1-бурильная головка; 2-кернолом; 3-переводник; -керноприемная труба с опрной плитой и телескопическим соединением с кернорвателем; 5-изогнутая керноприемная труба с упорным фланцем; 6-наружный корпус; 7-юбка для изменения направления потока промывочной жидкости; 8-переводник с отверстиями для обратной промывки; 9-корус с отверстиями для соединения пространства с внутренней полостью бурильной колонны; 10-патрубок узла обратной промывки; 11-узел обратной промывки с армированной наружной поверхностью.

Рис. 7.3. Керноотборник изолирующий, модернизированный КИМ.

н

Рис. 7.4. Основные типы компоновок

кернорвателеи.

а - КЦР-7; б - КЦР-9; в - Р-26.

Рис.7.5. Схема гидравлического поршневого пробоотборника в сборе (а) и в работе (б).

Рис.7.5. Схема гидравлического поршневого пробоотборника в сборе (а) и в работе (б).

Рис.7 6. Комплекс технических средств для отбора керна.

Рис.7 6. Комплекс технических средств для отбора керна.

Скачать эту главу в формате PDF

Всё про нефть и газ / Литература(каталог книг)